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      長螺旋鉆孔壓灌樁技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用探討

      2011-12-20 03:49:24李俊
      城市建設(shè)理論研究 2011年23期
      關(guān)鍵詞:鉆桿鉆機(jī)螺旋

      李俊

      摘要:文章介紹了長螺旋鉆孔壓灌樁的施工特點(diǎn),并結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),對長螺旋鉆孔壓灌樁的施工要點(diǎn)進(jìn)行了分析,以供參考。

      關(guān)鍵詞:長螺旋鉆孔壓灌樁;施工

      長螺旋鉆孔壓灌樁屬于灌注樁的一種,由于長螺旋鉆孔壓灌樁施工噪聲低、設(shè)備行走靈活、成樁速度快、對地層適用性強(qiáng),而被廣泛應(yīng)用于房屋建筑、水工建筑和橋墩基礎(chǔ)的施工,并向大直徑、多樣化方向發(fā)展。

      一、長螺旋鉆孔壓灌樁施工概述

      長螺旋鉆孔壓灌樁是借助于長螺旋樁機(jī)、輸送泵、輸送管道以及鋼筋籠振動器配套施工。利用長螺旋鉆機(jī)鉆孔,土體被切削后反向擠推排土,鉆孔至設(shè)計深度后,借助長螺旋鉆具的中主管將混凝土高壓泵入樁底,然后邊壓混凝土邊提升螺旋鉆具形成素混凝土基樁,隨后采用穿插導(dǎo)向管的振動送籠器,將鋼筋籠邊振動邊插送到基樁的設(shè)計深度,連續(xù)作業(yè)成孔,成樁一次完成。

      長螺旋鉆孔壓灌樁施工優(yōu)點(diǎn)主要有:(1)長螺旋鉆孔壓灌樁采用長螺旋鉆機(jī)鉆孔,至設(shè)計深度后慢慢一邊提鉆,一邊灌混凝土,達(dá)到地面滿足標(biāo)高后,立即下鋼筋籠振搗成樁,既成孔、成樁由一機(jī)一次完成任務(wù),施工時間短、功效快。(2)適應(yīng)性強(qiáng):該樁型適用于污泥質(zhì)土、粘性土,粉土,填土等各種土質(zhì),能在有縮徑的軟土、流沙層、沙卵石層、有豐富地下水等復(fù)雜地質(zhì)條件下成樁。(3)樁身質(zhì)量好:與其他常見的灌注樁施工工藝不一樣,由于其混凝土是從長螺旋鉆機(jī)鉆桿中心壓入孔中的,混凝土具有密實(shí)、無斷樁、無縮頸等特點(diǎn),并對樁孔周圍土有滲透、擠密作用。(4)單樁承載力高:由于是連續(xù)壓灌超流態(tài)混凝土護(hù)壁成孔,對樁孔周圍的土有滲透、擠密、固結(jié)作用,提高了樁周土的側(cè)摩阻力,使樁基具有較強(qiáng)的承載力、抗拔力、抗水平力,變形小,穩(wěn)定性好。(5)機(jī)械投入少:可由鉆機(jī)直接吊入鋼筋籠振壓入樁內(nèi),節(jié)省吊車臺班,減少了大型機(jī)械的投入量。

      二、長螺旋鉆孔壓灌樁施工工藝

      (一)工藝流程

      工藝流程見圖1。

      圖1長螺旋鉆孔壓灌樁施工流程圖

      (二)施工場地準(zhǔn)備

      施工場地準(zhǔn)備的具體做法:(1)由于長螺旋施工設(shè)備笨重,在設(shè)備進(jìn)場前應(yīng)對可能產(chǎn)生沉陷的地表進(jìn)行處理。如鋪設(shè)磚渣,夯打密實(shí),確保平整后的場地有足夠的重能力和穩(wěn)定性。(2)在城市市區(qū)施工時,應(yīng)查清是否有妨礙施工的地下埋設(shè)物(如水管,煤氣管道、電纜等)及地下構(gòu)筑物(下水道、護(hù)坡、地下硐室等)如有地下埋設(shè)物和地下構(gòu)筑物,應(yīng)預(yù)先消除和拆移。(3)施工前甲方應(yīng)召集四方(甲方代表、設(shè)計代表、施工代表、監(jiān)理代表)進(jìn)行圖紙會審和技術(shù)交底。并核實(shí)重點(diǎn)內(nèi)容(例如樁長、樁徑、±0標(biāo)高、鋼筋籠下置深度、)和解決圖紙上面的有異議的地方。施工方對嚴(yán)重影響沉樁質(zhì)量且操作技術(shù)要求高或難度較大的施工環(huán)節(jié)和施工工藝,在考慮施工隊伍素質(zhì)的情況下,可向甲方和設(shè)計方索要詳細(xì)的施工步驟和操作要點(diǎn)。對圖紙上尺寸標(biāo)注不明或有疑問的在此次會議中也應(yīng)一并解決。

      (三)材料準(zhǔn)備

      (1)水泥:鉆孔壓漿樁宜用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,基礎(chǔ)樁的樁身強(qiáng)度≥C25時,水泥強(qiáng)度等級宜用42.5,平均氣溫低于一20℃的野外施工,可使用早強(qiáng)型普通硅酸鹽水泥。(2)粗骨料:鉆孔壓漿樁由于成樁過程中存在有別于其他灌注樁的向漿孔內(nèi)投料及補(bǔ)漿工序,為使這兩道工序能順利進(jìn)行,骨料中10mm以下的含量宜控制在5%以內(nèi),常用規(guī)格:16~31.5mm、20~40mm、31.5~63mm、10~20mm與16~31.5mm混合級配,20~40mm與31.5-63mm混合級配、最常用為20~40mm;樁徑較粗、孔深較大又容易串孔時,宜用較大粒徑的碎石,反之則宜選用較細(xì)粒徑。骨料最大粒徑不應(yīng)大于鋼筋最小凈距的1/2。(3)鋼筋:鉆孔壓漿樁使用的鋼筋籠與普通灌注樁完全相同,主筋采用熱軋帶肋鋼筋、常用規(guī)格為由8~16φ;螺旋箍筋采用熱軋圓盤條、常用規(guī)格為聲8~l2φ。(4)混凝土外加劑:作為減水劑使用,以提高樁身混凝土強(qiáng)度為目的時,宜用奈系的FDN、UNF、NNO等高效減水劑或高效緩凝減水劑;樁徑、樁長較大,注漿泵能力不足時,可使用緩凝劑或緩凝減水劑,提高成樁工藝質(zhì)量。

      (四)定樁位

      根據(jù)設(shè)計圖紙、施工組織設(shè)計,本著有利于保護(hù)已施工程樁,定出擬施樁位后由當(dāng)班技術(shù)人員測量復(fù)核確定,并隨即插上標(biāo)志樁。

      (五)鉆機(jī)定位

      將長螺旋鉆機(jī)開到擬施樁位,鉆頭的鉆尖對準(zhǔn)標(biāo)志樁后,用吊線法或經(jīng)緯儀在互為900的兩個方向,將螺旋鉆桿或挺桿調(diào)至設(shè)計角度,垂直度控制在樁長的1%以內(nèi)。

      (六)挺桿墊實(shí)

      挺桿下方采用兩根1500×250×250硬方木平行墊實(shí)。

      (七)鉆進(jìn)

      將鉆頭的出漿孔用棉紗團(tuán)堵塞嚴(yán)實(shí),鉆頭輕放入土、合上電閘、鉆頭及螺旋鉆桿緩慢鉆入上中。鏟土工將螺旋鉆桿鉆出的孔土隨即清出孔1:3并及時運(yùn)出場外。

      (八)制漿

      放漿員跟攪漿崗工人準(zhǔn)備好按技術(shù)人員技術(shù)交底中水灰比所決定的需水量與水泥比。攪漿崗在得到鉆機(jī)指揮指令后方可開始攪漿。

      (九)混凝士灌注

      (1)鉆機(jī)鉆至預(yù)定孔深清孔后,先將鉆桿提升300~500mm,首批灌注混凝土?xí)r,停頓10~20s加壓,再緩慢提升鉆桿。(2)灌注要連續(xù)進(jìn)行,協(xié)調(diào)作業(yè),提鉆速度由泵送量控制。(3)混凝土灌注充盈系數(shù)不得小于1,一般土質(zhì)為1.1,軟土為1.2—1.3。(4)灌注砼至樁頂時,應(yīng)適當(dāng)超過樁頂設(shè)計標(biāo)高,以保持在鑿除浮漿后,樁頂標(biāo)高和樁頂混凝土質(zhì)量符合設(shè)計要求。

      (十)補(bǔ)漿管安放

      將φ20mm聚氯乙烯補(bǔ)漿塑料管穿入加工成型的鋼筋籠內(nèi),并使補(bǔ)漿塑料管入樁孔時下端距孔底lm,當(dāng)樁長超過l3m時,宜放兩根補(bǔ)漿管,為一長一短,長管下端距孔底lm,短管為樁長的1/2即可;補(bǔ)漿管應(yīng)與鋼筋籠簡易固定、上部超出籠頂長度應(yīng)保證鋼筋籠入樁孔后尚能露出施工地坪0.5m左右,補(bǔ)漿塑料管上端接上快速接頭。

      (十一)注漿

      (1)鉆至設(shè)計標(biāo)高后,鉆機(jī)空轉(zhuǎn)等待注漿、鉆桿不再下放,鉆機(jī)指揮在鉆頭已到達(dá),或?qū)⒁竭_(dá)設(shè)計標(biāo)高前10~20s向注漿車司機(jī)發(fā)出注漿信號。(2)注漿車司機(jī)接到信號開始注漿的同時以漿車?yán)嚷暟l(fā)出應(yīng)答信號,鉆機(jī)指揮接到信號30s左右,并觀察高壓膠管伴隨注漿到達(dá)位置產(chǎn)生劇烈擺動的特征,確認(rèn)漿液到達(dá)孔底后,向鉆機(jī)司機(jī)發(fā)出提鉆指令。(3)鉆機(jī)指揮根據(jù)技術(shù)交底的提鉆速度和注漿車司機(jī)定時發(fā)出注漿量信號,指揮鉆機(jī)司機(jī)提升鉆桿,保證注漿量略大于提鉆形成的鉆孔空間、確保鉆頭始終浸沒在漿面下1.0m左右。一般注漿壓力4~8MPa。鉆桿提至沒有埋鉆危險的標(biāo)高位置時停止轉(zhuǎn)動井延續(xù)原提鉆和注漿速度,鏟土工將螺旋鉆桿上附著的孔土及時清出。

      (十二)提出鉆桿

      鉆桿提升至不塌孔標(biāo)高位置時,停止注漿,在孔口清理干凈后、將鉆桿時應(yīng)將孔口護(hù)筒中心固定在原樁位中心。

      (十三)下鋼筋籠

      (1)單吊點(diǎn)起吊:長度為12m以內(nèi)的鋼筋籠可直接起吊。(2)起動鉆機(jī)副卷揚(yáng)后,鉆機(jī)指揮全面協(xié)調(diào)副卷揚(yáng)與人工方向控制繩的工作狀態(tài),使鋼筋籠不刮、不碰任何地面和空中物件將鋼筋籠按預(yù)定方向平穩(wěn)的吊起。(3)鋼筋籠吊至與地面垂直時,轉(zhuǎn)動或移動鉆機(jī)將鋼筋籠中心對準(zhǔn)孔口。(4)孔口操作人員扶好鋼筋籠、松開副卷揚(yáng)將鋼筋籠緩慢平穩(wěn)地下入樁孔,吊點(diǎn)下移至接近孔口時松開方向控制繩。(5)用水準(zhǔn)儀測量并將鋼筋籠固定在設(shè)計標(biāo)高處。(6)將專用吊繩一端的封閉環(huán)從索具中取出,開動鉆機(jī)副卷揚(yáng)抽出專用吊繩。雙吊點(diǎn)起吊:長度大于12m可采用雙吊點(diǎn)起吊;吊點(diǎn)宜設(shè)在l/3籠長和2/3籠長位置。為減少起吊變形可采用加焊甚至滿焊螺旋箍筋焊點(diǎn)、增加架立箍筋直徑的方法增加鋼筋籠整體剛度,也可采用在吊點(diǎn)處綁扎梢徑120~180mm、長度4~6m的干燥杉木增加吊點(diǎn)處剛度的綜合方法起吊。

      參考文獻(xiàn):

      [1]程旭昌.有效控制長螺旋鉆孔壓灌砼樁質(zhì)量的措施探析.中小企業(yè)管理與科技,2009(7).

      [2]周穎.長螺旋鉆孔壓灌樁設(shè)計實(shí)例分析.山西建筑,2011(15).

      注:文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。

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